Fitoestimulantes para la mejora del metabolismo vegetal

También conocidos como bioestimulantes porque en la mayoría de los casos son aptos para su uso en agricultura ecológica u orgánica. Su función es mejorar el metabolismo de las plantas cultivadas y hacerlas mas resistentes a las condiciones adversas del medio en el que se desarrollan.

Los fitoestimulantes agrícolas son preparados a base de sustancias orgánicas, inorgánicas y microorganismos vivos que estimulan el metabolismo vegetal y, en consecuencia, mejoran el rendimiento del cultivo, además de hacerlo más resistente a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …).

En función del componente o componentes principales con efecto estimulante sobre el metabolismo vegetal, pueden clasificarse en dos grandes grupos:

  1. Fitoestimulantes vivos
  2. Fitoestimulantes estáticos.

En el primer caso, la generación de nuevos compuestos metabólicos la producen microorganismos y/o activadores metabólicos (enzimas, fitohormonas, …) que son ajenos a la planta y que utilizan lo que ya está en la propia planta y, generalmente, algunos compuestos que forman parte de la propia formulación del fitoestimulante. Los compuestos elaborados por los microorganismos o activadores metabólicos tienen un efecto directo sobre el crecimiento y desarrollo de la planta y, en muchos casos, la hacen más resistente a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …). Como utilizan parte de los recursos de que dispone la planta para elaborar nuevos compuestos es muy frecuente que el efecto estimulante tarde en manifestarse. Sin embargo, aquellos que contienen microorganismos vivos capaces de actuar en cooperación con la planta (por ejemplo, el caso de algunos hongos que provocan enfermedades en insectos plaga) pueden mantener sus efectos de estímulo durante largos periodos de tiempo, lo que es una gran ventaja con respecto a otros productos inertes que tienen fecha de caducidad en sus efectos. Estos productos requieren de unas condiciones de formulación, almacenamiento y aplicación muy específicas para mantener con vida a los microorganismos beneficiosos, retardar la degradación de los activadores metabólicos y alargar la vida útil del producto.

En el segundo caso, el fitoestimulante aporta una serie de sustancias, orgánicas o inorgánicas, que la planta utiliza para generar mayores cantidades de compuestos metabólicos con efectos sobre su crecimiento y desarrollo. Su acción sobre el metabolismo de la planta está condicionado por la cantidad de fitoestimulante aportado, por los compuestos que intervienen en su formulación y por la disponibilidad de los compuestos metabólicos (enzimas, grasas, proteínas, aminoácidos,…) de la planta necesarios para elaborar las sustancias con efecto estimulante. Este último aspecto es muy relevante para que la acción estimulante pueda apreciarse de manera significativa en el crecimiento y desarrollo de la planta, siendo muy dependiente de la fisiología de la planta (raíces, hojas, flores, …), de su estado fenológico (desarrollo vegetativo, floración, maduración de los frutos, …) o de si la planta se encuentra sometida a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …). Por tanto, aunque el efecto estimulante puede ser más rápido y significativo que en el caso de los fitoestimulantes vivos, también es posible que no se aprecie en absoluto.

Una vez entendido el modo de acción y el efecto que los fitoestimulantes tienen sobre las plantas, comercialmente hay diferentes formulaciones de fitoestimulantes que se pueden agrupar, en función del componente dominante en su composición, en las siguientes categorías:

  1. Fitoestimulantes vivos:
    1. Bacterias promotoras del crecimiento vegetal.
    2. Regeneradores microbianos.
    3. Micorrizas
  2. Fitoestimulantes inertes:
    1. Sustancias húmicas.
    2. Extractos de algas marinas
    3. Hidrolizados de proteínas.
    4. Quitina y quitosan
imagen 1: Bacterias beneficiosas que estimulan el metabolismo de las plantas

Uno de los primeros fitoestimulantes vivos que se empezaron a utilizar comercialmente fueron las bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Existen diferentes especies de bacteria y, en general, actúan promoviendo el desarrollo de alguno de los órganos de la planta. Un ejemplo de este tipo de bacterias es el Azospirillum brasiliense que tiene la capacidad de producir ciertas hormonas vegetales (auxinas, …) y compuestos similares que favorecen la rizogénesis (desarrollo de las raíces) en el trigo de invierno.

Imagen 2: Las redes miceliares de los hongos beneficiosos pueden actuar como primera linea de defensa de las plantas.

Dentro de esta categoría de fitoestimulantes vivos, los regeneradores microbianos se componen de una colección de bacterias y hongos, habituales en suelos fértiles y ecosistemas equilibrados, junto con otro tipo de sustancias, orgánicas (aminoácidos, enzimas, azucares, …) o inorgánicas, para mejorar la viabilidad y persistencia de los microorganismos inoculados. Es frecuente que este tipo de productos contengan diversas especies antagonistas o depredadoras de algunas plagas y enfermedades de las plantas cultivadas, además de otras especies que facilitan la absorción de nutrientes, elaboran sustancias promotoras de algunas hormonas vegetales u otros metabolitos intermedios necesarios para las plantas. Además de su demostrada utilidad para controlar algunos agentes infecciosos en el suelo, pueden aplicarse para controlar otras plagas presentes en la parte aérea del cultivo. Por ejemplo, los regeneradores microbianos que contienen en su formulación a la bacteria Bacillus Thuringensis presentan un efecto fitosanitario para el control de muy diversos tipos de orugas de varias familias de insectos (lepidóptera, coleóptera, díptera, …). También se han descrito efectos beneficiosos para el control de otras plagas como ácaros (Tetranychus sp, Aceria spp, …), coleópteros (Sesamia inferens, Sphenoforus spp, Otiorhynchus sulcatus, …), lepidópteros (Papilio demoleus, Penicillaria jocosatrix, …), áfidos (Myzus persicae, Aphis sp, Aonidiella aurantii, …), dípteros (Bernisia tabaco, Empoasca flavescens, …) o trips (Scirtothrips dorsalis, Scirtothrips cardamomi, Dialeurodes cardamomi, …). En cualquier caso, pueden servir como una posibilidad adicional para evitar fenómenos de resistencia a los plaguicidas comerciales de diferentes plagas, ya que su amplia variedad de especies de microorganismos y su diversidad de formas de actuación puede llegar a sobrepasar su sistema de defensa inmune y su capacidad de adaptación natural.

Imagen 3: Ectomicorrizas colonizando una raíz vegetal

Finalmente, dentro de la categoría de fitoestimulantes vivos se encuentran los preparados a base de micorrizas que son diferentes especies de hongos asociadas a las raíces del cultivo. Entre otros efectos estimulantes para el cultivo se encuentra el incremento de la resistencia frente al estrés por sequía, el estímulo de la rizogénesis y la mejora de la adaptación a suelos salinos, alcalinos, ácidos e incluso con presencia de metales pesados. Adicionalmente, las micorrizas son también fertimejorantes, es decir, tienen la capacidad de mejorar la disponibilidad de algunos nutrientes esenciales para la planta presentes en el suelo.

Imagen 4: El compost es una forma de añadir compuestos húmicos y fúlvicos a los suelos

En cuanto a los fitoestimulantes estáticos, los más conocidos y comercializados en la actualidad son los preparados a base de sustancias húmicas. Este tipo de sustancias se encuentran de forma natural en los suelos de cultivo, aunque su concentración depende en gran medida del contenido de materia orgánica y del manejo del suelo. Se trata de compuestos, complejos y heterogéneos, que actúan como agregantes de las partículas del suelo y como acumuladores de nutrientes, produciendo mejoras en la textura del suelo y en la trasferencia de nutrientes entre el suelo y las plantas, influenciada por la acción de exudados de las propias plantas y otros componentes del suelo. En función de su peso molecular se clasifican en huminas, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos. El principal efecto estimulante sobre el cultivo es que favorece la elongación de las raíces y la secreción de exudados de las plantas que mejoran su resistencia ante condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …).

Imagen 5: Los extractos de ciertas algas marinas pueden tener un efecto fitoestimulante muy significativo en los cultivos

Otra de las formulaciones de fitoestimulantes estáticos que está ganando cuota de mercado año tras año son los extractos de algas marinas procedentes, sobre todo, de algas pardas de los géneros Ascophylum, Fucus, Macrocystis y Ecklonia. Son extractos utilizados como fitoestimulantes desde muy antiguo. Desde el punto de vista metabólico producen algunos efectos interesantes:

  • Mejoran la producción de polisacáridos, alginatos o carrageninas.
  • Facilitan el acceso de las plantas a algunos micronutrientes esenciales.
  • Favorecen la síntesis de productos promotores del crecimiento vegetal como pueden ser esteroles, betaínas o algunas hormonas vegetales como las auxinas y las giberelinas.

Que producen interesantes resultados sobre las plantas, como pueden ser:

  • Incremento de la resistencia natural del cultivo ante situaciones de estrés hídrico.
  • Mejora de la respuesta defensiva de la planta frente al ataque de organismos patógenos.
  • Retención de metales pesados que no son absorbidos por la planta.
  • El extracto de Ascophyllum nodosum estimula la expresión de genes que codifican la movilización de micronutrientes del suelo tales como Fe, Zn o Cu en algunas especies de Brasicáceas (Colza, Brócoli, Coliflor, …).
Diagrama 1: Representación de como se produce la biosíntesis de aminoácidos y a que van destinados en las plantas.

Los hidrolizados de proteína son mezclas de aminoácidos y péptidos obtenidos de la hidrolisis química o enzimática de proteínas a partir de subproductos agroindustriales de origen vegetal (residuos de cosecha) o animal (colágeno). Son muy útiles cuando el cultivo se desarrolla en suelos con problemas de salinidad. Entre otros productos destacar las betaínas, moléculas nitrogenadas de origen vegetal, que reducen el estrés de la planta relacionado con la salinidad o los hidrolizados enzimáticos de alfalfa que estimulan la síntesis de ciertas enzimas y flavonoides para que el cultivo pueda crecer en condiciones de estrés salino.

La quitina y el quitosan son polímeros orgánicos (el quitosan es un derivado de la quitina) que se utilizan en agricultura porque tienen la capacidad de unirse a componentes celulares de las plantas y actuar como elicitores. Los elicitores son moléculas que señalan la presencia de una amenaza y que se unen a las membranas celulares de las planta para desencadenar una respuesta defensiva frente al ataque de patógenos, daños físicos o estrés ambiental (sequía, salinidad, …).

Algunas formulaciones de fitoestimulantes pueden utilizarse como agente Probiótico (ayuda a mejorar la flora intestinal, …) en animales monogástricos (cerdo, aves, …) para mejorar la asimilación del pienso y reducir el consumo de zoosanitarios (antibióticos, etc.) e, incluso, en alimentación humana con la misma aplicación como agente probiótico.

Los fitoestimulantes, en general, se pueden aplicar de la misma forma que cualquier fitosanitario o fertilizante convencional.

  • Pueden aplicarse directamente sobre el suelo, en forma de granulados o preparados líquidos.
  • Mediante el riego, sobre todo cuando se utiliza fertirrigación.
  • En aplicaciones foliares, en diferentes dosis, tanto para su efecto bioestimulante como para el control de plagas y enfermedades.
  • Algunos de ellos, sobre todo los regeneradores microbianos, se aplican casi exclusivamente sobre el suelo para controlar diferentes plagas, como pueden ser hongos (Phusarium spp, Alternaria spp, Sclerotium spp, Pitium spp, …) o bacterias del suelo (Xanthomona spp, agrobacterium spp, …)

A la hora de adquirir fitoestimulantes hay que tener en cuenta que en muchas ocasiones tienen otros efectos adicionales además de los relacionados con la mejora del metabolismo vegetal. Ya se han comentado los efectos sobre diferentes plagas que afectan a los cultivos, pero los fitoestimulantes también tienen una capacidad regeneradora de suelos importante y son capaces de mejorar su fertilidad. Teniendo todo esto en cuenta hay muchos motivos por los que es interesante y rentable utilizar fitoestimulantes en cultivos comerciales:

  • Por qué colabora en la regulación hormonal de la planta, mejorando el desarrollo de ciertos órganos clave (raíces, frutos, …).
  • Por qué mejora la respuesta defensiva de las plantas frente a ataques de patógenos o situaciones de estrés (sequia, salinidad, heridas, …).
  • Por qué mejora el rendimiento del cultivo.
  • Por qué colabora en la regeneración de los agroecosistemas.
  • Por qué puede ser un elemento más en la construcción de modelos de agricultura sostenible y sustentable en muy diferentes climas y situaciones.

Hay multitud de casas comerciales que comercializan este tipo de productos en muy diferentes formatos y presentaciones. Solo hay que tener cuidado en su uso, ya que la mayoría de ellos contienen sustancias orgánicas o microorganismos vivos que son fundamentales para desplegar su acción, por lo que deben conservarse en lugares donde no se deterioren y puedan mantenerse frescos y vivos como el primer dia.